刘 冬,胡 蕾,丁兆忠,赵书臣,马世波
(沧州职业技术学院,河北沧州061000)
蛋白酶因能将蛋白质和多肽水解为小分子的肽和氨基酸且绿色无污染而备受关注。近年来,酶制剂作为添加剂在饲料工业、畜禽养殖业领域中得到迅速发展,有研究报道,蛋白酶制剂占全球酶制剂市场的60%(王雄等,2016)。蛋白酶的应用属于外源性消化酶,大多数的蛋白酶来源于微生物,可以有效提高畜禽对日粮中饲料组分和营养的消化效率,降低日粮中抗营养因子的抑制作用,提高机体免疫力。
本试验以28日龄断奶仔猪为试验动物,将蛋白酶制剂作为添加剂加入到仔猪日粮中,饲喂30 d后初步探索其对断奶仔猪生长性能、肠道形态和消化酶的影响,以期为蛋白酶制剂在仔猪日粮中的添加提供一定的科学依据。
1.1 试验动物及设计 采用单因子完全随机试验设计,选择体格健康、体重相近的50头28日龄三元杂交断奶仔猪随机分为2组,每组25头猪,对照组饲喂基础日粮;试验组在基础日粮中添加0.1%复合蛋白酶制剂。试验期为30 d,基础日粮组成及营养成分见表1。
表1 试验基础日粮组成和营养成分 %
1.2 样品采集与处理 在试验开始前先对断奶仔猪进行称重并记录数据,试验结束时再次进行称重,记录数据。30 d的试验期内每天对断奶仔猪的投料量、余料量等数据进行记录并整理。试验结束后空腹12 h屠宰仔猪,采集盲肠肠道组织样品保存于10%福尔马林溶液中,采集盲肠内食糜样品于液氮中速冻保存。
1.3 指标测定
1.3.1 生长性能测定 主要测定断奶仔猪日增重、日采食量以及料重比。
1.3.2 肠道形态检测 空腹12 h屠宰后截取小肠空肠肠段用生理盐水冲洗残留肠壁上的食糜后,用10%福尔马林固定,然后制成石蜡切片用生物显微镜观察并测量绒毛高度(VH)和隐窝深度(CD)。
1.3.3 消化酶活性的测定 屠宰后在无菌条件下快速打开腹腔并用无菌剪刀剪开空肠肠壁,采集食糜置于冻存管中迅速投入液氮中保存,以用于测定蛋白酶和淀粉酶的活性。
1.4 数据处理 试验结果以“平均值±标准差”表示,使用Excel 2010对原始数据进行整理,SPSS 22.0软件对处理的数据进行方差分析,P<0.05表示差异显著。
2.1 蛋白酶对断奶仔猪生长性能的影响 由表2可知,与对照组相比,试验组平均日增重极显著提高5.1%(P<0.01),料重比显著降低了4.67%(P<0.05)。
表2 蛋白酶对断奶仔猪生长性能的影响
2.2 蛋白酶对断奶仔猪空肠肠道形态的影响由表3可知,与对照组相比,试验组空肠的VH显著提高40.66μm(P<0.05),CD增长不显著(P>0.05),绒毛隐窝比值(VH/CD)显著提高9.94%(P<0.05)。由此推断,蛋白酶可促进仔猪肠道发育,改善肠道健康。
表3 蛋白酶对断奶仔猪空肠肠道形态的影响
2.3 蛋白酶对断奶仔猪空肠消化酶活性的影响由表4可知,与对照组相比,试验组空肠的蛋白酶活性、淀粉酶活性均极显著升高,分别升高了2.89 U/mL和23.25 U/mL(P<0.01)。由此推断,蛋白酶可显著提高消化酶的活性,有助于提高仔猪对饲料的消化吸收。
3.1 蛋白酶对断奶仔猪生长性能的影响 断奶仔猪早期生长快、代谢旺盛,消化器官发育不完善,自身分泌的消化酶不能完全消化饲料中的干物质和粗蛋白质等,采食后容易导致消化不良,影响生长发育。
在饲料中添加外源蛋白酶,能抑制饲料中的抗营养因子,提高对饲料中粗蛋白质等营养物质的消化和吸收。研究报道,饲料中添加木瓜蛋白酶(胡学智等,2008)、角蛋白酶等单一蛋白酶都能显著提高猪日粮中粗蛋白质的消化率,从而提高日增重和饲料转化率等。添加含有蛋白酶的复合酶制剂也可以达到单一蛋白酶制剂的效果,提高其生长性能(吴天星等,2002)。这与本试验结果一致,试验组(饲料中添加1%的蛋白酶)较对照组日增重极显著提高了17.04 g(P<0.01),料重比显著降低4.67%,极大的降低了养殖成本。其机理主要是蛋白酶可减轻现有饲料中主要蛋白质来源豆粕中抗原蛋白的影响,从而提高了豆粕的营养价值,提高了仔猪的生长性能(郭建来和魏红芳,2007)。
3.2 蛋白酶对断奶仔猪肠道形态的影响 仔猪肠道形态结构的完整性是维持仔猪健康成长的必要条件。猪小肠结构复杂,表面绒毛能使养分与肠壁充分接触,因此决定了小肠消化吸收营养物质最重要的功能(刘景环等,2010)。隐窝深度反映的是细胞生成率,VH/CD比值高反映肠道对营养物质的吸收利用率高,肠道发育较为完善。本研究中,试验组空肠的VH较对照组显著提高40.66μm(P<0.05),VH/CD提高9.94%,这表明蛋白酶有助于改善仔猪的肠道健康和促进肠道发育。
表4 蛋白酶对断奶仔猪消化酶活性的影响U/mL
3.3 蛋白酶对断奶仔猪消化酶的影响 有研究发现,在饲料中添加外源蛋白酶,可弥补仔猪自身分泌内源酶的不足,增强内源酶的活性,提高仔猪对饲料中蛋白质和氨基酸的吸收利用效率(杨久仙等,2013)。试验组空肠的蛋白酶活性、淀粉酶活性较对照组相比,均极显著升高,分别升高了2.89 U/mL和23.25 U/mL(P<0.01)。这表明添加外源蛋白酶,可提高内源消化酶的活性,这也与徐春生等(2004)研究结果一致。
有研究报道,蛋白酶因能促进肠道发育而提高动物的免疫力,且饲料中添加外源蛋白酶还能减少畜禽氮、磷的排放量,降低环境污染(胥九兵等,2008)。这为生产中推广应用蛋白酶饲料添加剂提供了科学依据,在提高生产效益的同时能兼具环境友好型。
本试验结果表明,在日粮中添加蛋白酶可显著提高仔猪的日增重,降低料重比,明显促进肠道绒毛和隐窝结构的发育,提高消化酶活性,改善生长性能。